(57)【要約】【課題】燃料電池セルのガスケットの高い密閉性を確保しつつ、その組付作業を簡単かつ確実に行うことを可能とし、燃料電池セル及び燃料電池スタックの製造コストを軽減する。【解決手段】環状のガスケット２４が、燃料電池セル構成部材であるＭＥＡ及びセパレータとは別体に成形されるものであることから、その成形時に、ＭＥＡ１２等、燃料電池セル１０のその他のセル構成部材の耐熱制限を受けることはなく、環状のガスケット２４の成形温度を最適温度まで上げて、効率よく成形することが可能である。そして、環状のガスケット２４が、ＭＥＡ及びセパレータに形成された穴２０、２６に嵌め込まれて確実に固定されることで、セパレータにガスケットの位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、環状のガスケット２４の脱落を回避することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル構成部材である膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形されたガスケットであって、前記膜電極接合体と前記セパレータとを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする環状のガスケットが、前記膜電極接合体及び前記セパレータに形成された穴に嵌め込まれてなることを特徴とする燃料電池セル。
【請求項２】
前記環状のガスケットは、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップと、該リップに対して前記穴の反対側の開口端部に嵌合する抜け止め用のストッパとを含み、かつ、前記リップと前記ストッパとが、前記積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池セル。
【請求項３】
前記環状のガスケットが嵌め込まれている穴が、前記ガス供給マニホールド穴であることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池セル。
【請求項４】
前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部を挟んで、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップが、前記積層方向の両面に突出するように設けられていることを特徴とする請求項３記載の燃料電池セル。
【請求項５】
前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部に、前記膜電極接合体のガス導入部を前記ガス供給マニホールド穴中に露出させるための、切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の燃料電池セル。
【請求項６】
セル構成部材である膜電極接合体とセパレータとを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする環状のガスケットを、前記膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形し、
該環状のガスケットを、前記膜電極接合体と前記セパレータとに形成された穴に嵌め込む工程を含むことを特徴とする燃料電池セルの組付方法。
【請求項７】
前記環状のガスケットを、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接するセルに当接するリップと、該リップに対して前記穴の反対側の開口端部に嵌合する抜け止め用のストッパとを含み、かつ、前記リップと前記ストッパとが、前記積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係となるように成形し、該環状のガスケットを前記穴に嵌合させる工程を含むことを特徴とする請求項６記載の燃料電池セルの組付方法。
【請求項８】
前記ガス供給マニホールド穴に、前記環状のガスケットを嵌め込んで固定する工程を含むことを特徴とする請求項６又は７記載の燃料電池セルの組付方法。
【請求項９】
前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部を挟んで、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップを、前記積層方向の両面に突出するように整形する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の燃料電池セル。
【請求項１０】
前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部に、予め、前記ガス供給マニホールド穴中に前記膜電極接合体へのガス導入部を露出させる切り欠きを設ける工程を含むことを特徴とする請求項８又は９記載の燃料電池セルの組付方法。
【請求項１１】
前記環状のガスケットをその内側から吸引し、前記リップ及び前記ストッパの少なくとも一方が前記ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように変形させ、前記ガス供給マニホールド穴に前記環状のガスケットを挿通した後、前記吸引を止める工程を含むことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項記載の燃料電池セルの組付方法。
【請求項１２】
前記環状のガスケットを、前記穴への挿通方向に整列させて複数挿通した状態で、前記リップ及び前記ストッパの少なくとも一方が前記ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように内側から吸引すると共に、任意の位置の吸引を止めることが可能な管状の吸引ラックを用い、前記環状のガスケットを前記ガス供給マニホールド穴に嵌め込む工程を含むことを特徴とする請求項１１記載の燃料電池セルの組付方法。
【請求項１３】
セル構成部材である膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形され、前記膜電極接合体と前記セパレータとを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする、環状のガスケットを、前記ガス供給マニホールド穴自体に嵌め込む装置であって、
前記ガス供給マニホールド穴に挿通可能な断面形状を有し、前記環状のガスケットを、前記ガス供給マニホールド穴への挿通方向に整列させて複数挿通した状態で、前記環状のガスケットのリップとストッパとが、前記ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように内側から吸引すると共に、任意の環状のガスケットの吸引を止めることが可能な、管状の吸引ラックを備えることを特徴とする燃料電池セルガスケット組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池セルとその組付方法、並びに、燃料電池セルアッセンブリーにガスケットを組付ける組付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、図５に示されるように、複数種類のセル構成部材が積層されることによって、燃料電池セル（単セル）１０が構成され、なおかつ、燃料電池セル１０が複数枚積層された燃料電池スタック１１を構成することで、必要な電圧が確保されるものである。燃料電池セル１０の構造例としては、図６に示されるように、膜電極接合体１２（Membrane Electrode Assembly：以下、「ＭＥＡ」という。）が燃料電池セル１０の厚み方向の中心部に配置され、その両面に、ガス拡散層１４（アノード側/カソード側のガス拡散層１４Ａ、１４Ｃ）、ガス流路１６（アノード側/カソード側のガス流路１６Ａ、１６Ｃ）、セパレータ１８が夫々配置された構造となっている。なお、ＭＥＡ１２とガス拡散層１４とが一体となった形態を、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode ＆Gas Diffusion Layer Assembly）と称することもある。
【０００３】
又、燃料電池セル１０の外周端の近傍には、図７に示されるように、ガス流路１６（図６）へと燃料ガス又は酸化剤ガスを供給するためのガス供給マニホールド穴２０が、複数設けられている。そして、アノード側のガス流路１６Ａに供給される燃料ガスと、カソード側のガス流路１６Ｃに供給される酸化剤ガスとが完全に独立したガス流を構成するために、各ガス流路をシールするためのガスケット２２が用いられている。
そして、従来から、燃料電池セル１０のガスケット２２を、他のセル構成部材と共にインサート成形する構造（例えば、特許文献１参照）や、Оリング等、他のセル構成部材と別体に成形された部材を、ガスケットとして組み込む構造が採用されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２６７２２号公報
【特許文献２】特開２００２−２６０６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の、ガスケット２２を他のセル構成部材と共にインサート成形する構造は、インサート成形用金型と他のセル構成部材との位置決めが容易ではなく、かつ、インサート物（ＭＥＡ１２等）の耐熱制限を受けることから、ガスケット２２の成形温度を最適温度まで上げることができないといった問題がある。しかも、インサート物とガスケット２２を構成する樹脂材料との密着性確保のため、インサート物にプライマ塗布等の前処理を行うか、若しくは、金型には付着せずインサート物にのみ接着する選択接着樹脂を用いる等、製造コストや材料コストの上昇を招くものであった。
又、Оリングをガスケット２２として組付ける構造は、燃料電池セル１０を積層して燃料電池スタック１１を構成する際に脱落が生じるおそれがあり、これを防ぐためには、接着剤の塗布等の前処理が必要となる。又、脱落防止のために、セパレータ１８のガスケット組付部に、ガスケット２２の形状に合わせた位置決め用の掘り込み溝を設ける必要がある等、セパレータ１８の形状の複雑化を招き、製造コストの上昇を来たすこととなる。又、かかる構造の複雑化は、燃料電池セル１０の厚みを増大させる要因ともなり、好ましくない。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料電池セルのガスケットの高い密閉性を確保しつつ、その組付作業を簡単かつ確実に行うことを可能とし、燃料電池セル及び燃料電池スタックの製造コストを軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）セル構成部材である膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形されたガスケットであって、前記膜電極接合体と前記セパレータとを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする環状のガスケットが、前記膜電極接合体及び前記セパレータに形成された穴に嵌め込まれてなる燃料電池セル（請求項１）。
本項に記載の燃料電池セルは、環状のガスケットが、膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形されるものであることから、その成形時に、膜電極接合体等、燃料電池セルのその他のセル構成部材の耐熱制限を受けることはなく、環状のガスケットの成形温度を最適温度まで上げて、効率よく成形することが可能である。そして、環状のガスケットが、膜電極接合体及びセパレータに形成された穴に嵌め込まれて確実に固定されることで、セパレータに環状のガスケットの位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、ガスケットの脱落を回避するものである。
【０００８】
（２）上記（１）項において、前記環状のガスケットは、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップと、該リップに対して前記穴の反対側の開口端部に嵌合する抜け止め用のストッパとを含み、かつ、前記リップと前記ストッパとが、前記積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で設けられている燃料電池セル（請求項２）。
本項に記載の燃料電池セルは、環状のガスケットのリップとストッパとが、燃料電池スタックを形成する際の積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で設けられていることから、燃料電池スタックを形成する際の、積層方向に隣接する燃料電池セルのガスケット同士の接触が回避される。そして、環状のガスケットが不適切に変形することによる密閉性の低下や、積層作業時における環状のガスケットの脱落を防ぐものである。
【０００９】
（３）上記（１）、（２）項において、前記環状のガスケットが嵌め込まれている穴が、前記ガス供給マニホールド穴である燃料電池セル（請求項３）。
本項に記載の燃料電池セルは、環状のガスケットが嵌め込まれている穴が、ガス供給マニホールド穴それ自体であることから、セパレータに環状のガスケットの位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、燃料電池セルに必要不可欠な既存の構造を利用して、ガスケットの脱落を回避するものである。
【００１０】
（４）上記（３）項において、前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部を挟んで、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップが、前記積層方向の両面に突出するように設けられている燃料電池セル（請求項４）。
本項に記載の燃料電池セルは、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップが、積層方向の両面に突出することで、このガスケットを有する燃料電池セルの両面に隣接する燃料電池セルとの密閉性が確保される。従って、当該ガスケットを有する燃料電池セルと有しない燃料電池セルとを、交互に積層したスタック構造を実現することが可能となる。
【００１１】
（５）上記（３）、（４）項において、前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部に、前記膜電極接合体のガス導入部を前記ガス供給マニホールド穴中に露出させるための、切り欠きが形成されている燃料電池セル（請求項５）。
本項に記載の燃料電池セルは、環状のガスケットの、ガス供給マニホールド穴への挿通部に形成された切り欠きによって、必要な部分の密閉性を確保しつつ、特定のガス供給マニホールド穴において、膜電極接合体のガス導入部をガス供給マニホールド穴中に露出させる。そして、アノード側のガス流路に供給される燃料ガスと、カソード側のガス流路に供給される酸化剤ガスとが完全に独立したガス流経路を、燃料電池セルに構成するものものである。
【００１２】
（６）セル構成部材である膜電極接合体とセパレータとを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする環状のガスケットを、前記膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形し、該環状のガスケットを、前記膜電極接合体と前記セパレータとに形成された穴に嵌め込む工程を含む燃料電池セルの組付方法（請求項６）。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、環状のガスケットを、膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形することで、その成形時に、膜電極接合体等の燃料電池セルのその他のセル構成部材の耐熱制限を受けることなく、環状のガスケットの成形温度を最適温度まで上げて、効率よく成形することが可能である。そして、環状のガスケットを、膜電極接合体及びセパレータに形成された穴に嵌め込むことで確実に固定し、セパレータに環状のガスケットの位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、ガスケットの脱落を回避するものである。
【００１３】
（７）上記（６）項において、前記環状のガスケットを、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接するセルに当接するリップと、該リップに対して前記穴の反対側の開口端部に嵌合する抜け止め用のストッパとを含み、かつ、前記リップと前記ストッパとが、前記積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係となるように成形し、該環状のガスケットを前記穴に嵌合させる工程を含む燃料電池セルの組付方法（請求項７）。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、環状のガスケットのリップとストッパとを、燃料電池スタックを形成する際の積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で成形することで、燃料電池スタックを形成する際に、積層方向に隣接する燃料電池セルのガスケット同士の接触を回避する。そして、環状のガスケットが不適切に変形することによる密閉性の低下や、積層作業時の環状のガスケットの脱落を防ぐものである。
【００１４】
（８）上記（６）、（７）項において、前記ガス供給マニホールド穴に、前記環状のガスケットを嵌め込んで固定する工程を含む燃料電池セルの組付方法（請求項８）。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、環状のガスケットを嵌め込む穴が、ガス供給マニホールド穴それ自体であることから、セパレータの位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、燃料電池セルに必要不可欠な既存の構造を利用して、ガスケットの脱落を回避するものである。
【００１５】
（９）上記（８）項において、前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部を挟んで、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップを、前記積層方向の両面に突出するように整形する工程を含む燃料電池セルの組付方法（請求項９）
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、燃料電池スタックを形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップを、積層方向の両面に突出するように成形することで、このガスケットを有する燃料電池セルの両面に隣接する燃料電池セルとの密閉性を確保するものである。従って、当該ガスケットを有する燃料電池セルと有しない燃料電池セルとを、交互に積層したスタック構造を実現することが可能となる。
【００１６】
（１０）上記（８）、（９）項において、前記環状のガスケットの、前記ガス供給マニホールド穴への挿通部に、予め、前記ガス供給マニホールド穴中に前記膜電極接合体へのガス導入部を露出させる切り欠きを設ける工程を含む燃料電池セルの組付方法（請求項１０）。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、環状のガスケットの、ガス供給マニホールド穴への挿通部に切り欠きを設けることによって、必要な部分の密閉性を確保しつつ、特定のガス供給マニホールド穴において、膜電極接合体のガス導入部をガス供給マニホールド穴中に露出させる。そして、アノード側のガス流路に供給される燃料ガスと、カソード側のガス流路に供給される酸化剤ガスとが完全に独立したガス流経路を、燃料電池セルに構成するものものである。
【００１７】
（１１）上記（８）から（１０）項において、前記環状のガスケットをその内側から吸引し、前記リップ及び前記ストッパの少なくとも一方が前記ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように変形させ、前記ガス供給マニホールド穴に前記環状のガスケットを挿通した後、前記吸引を止める工程を含む燃料電池セルの組付方法（請求項１１）。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、環状のガスケットのリップ及びストッパの少なくとも一方を、ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように変形させ、この状態を維持して、ガス供給マニホールド穴に環状のガスケットを挿通することで、ガス供給マニホールドに対する環状のガスケットの挿通作業を容易にする。そして、変形した環状のガスケットをガス供給マニホールド穴へ挿通した後に、吸引を止めることで、環状のガスケットを正規の形状に戻し、ガス供給マニホールド穴に嵌合させるものである。
【００１８】
（１２）上記（１１）項において、前記環状のガスケットを挿通した状態で、前記リップ及び前記ストッパの少なくとも一方が前記ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように内側から吸引すると共に、任意の位置の吸引を止めることが可能な管状の吸引ラックを用い、前記環状のガスケットを前記ガス供給マニホールド穴に嵌め込む工程を含む燃料電池セルの組付方法。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、かかる吸引ラックを用いることで、環状のガスケットのリップ及びストッパの少なくとも一方がガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように変形させる。そして、この状態を維持して、ガス供給マニホールド穴に前記環状のガスケットを挿通することで、ガス供給マニホールドに対する環状のガスケットの挿通作業を容易にする。又、変形した環状のガスケットをガス供給マニホールド穴へと挿通した後に、任意の位置の吸引を止めることで、ガス供給マニホールドに挿通された環状のガスケットのみ正規の形状に戻し、ガス供給マニホールド穴に嵌合させるものである。
なお、管状の吸引ラックは、ガス供給マニホールド穴に挿通可能な断面形状を有し、かつ、管壁に微小な複数の穴が穿孔され、若しくは、管壁が焼結金属等の多孔体により構成されたものであることが望ましい。
【００１９】
（１３）上記（１２）項において、管状の吸引ラックは、前記環状のガスケットを、前記穴への挿通方向に整列させて複数挿通可能である燃料電池セルの組付方法（請求項１２）。
本項に記載の燃料電池セルの組付方法は、管状の吸引ラックに、環状のガスケットをガス供給マニホールド穴への挿通方向に整列させて複数挿通することで、複数の燃料電池セルに対する環状のガスケットの組付作業を、連続的に行うものである。
【００２０】
（１４）セル構成部材である膜電極接合体及びセパレータとは別体に成形され、前記膜電極接合体と前記セパレータとを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする、環状のガスケットを、前記ガス供給マニホールド穴自体に嵌め込む装置であって、前記ガス供給マニホールド穴に挿通可能な断面形状を有し、前記環状のガスケットを、前記ガス供給マニホールド穴への挿通方向に整列させて複数挿通した状態で、前記環状のガスケットのリップとストッパとが、前記ガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように内側から吸引すると共に、任意の環状のガスケットの吸引を止めることが可能な、管状の吸引ラックを備える燃料電池セルガスケット組付装置（請求項１３）。
本項に記載の燃料電池セルガスケット組付装置は、環状のガスケットのリップ及びストッパの少なくとも一方をガス供給マニホールド穴に対して挿入し易い形状となるように変形させ、この状態を維持して、ガス供給マニホールド穴に前記環状のガスケットを挿通することで、ガス供給マニホールドに対する環状のガスケットの挿通作業を容易にする。そして、変形した環状のガスケットのガス供給マニホールド穴への挿通の後に、任意の位置の吸引を止めることで、ガス供給マニホールドに挿通された環状のガスケットのみ正規の形状に戻し、ガス供給マニホールド穴に嵌合させるものである。又、管状の吸引ラックに、環状のガスケットを前記穴への挿通方向に整列させて複数挿通することで、複数の燃料電池セルに対する環状のガスケットの組付作業を、連続的に行うものである。
なお、管状の吸引ラックは、管壁に微小な複数の穴が穿孔され、若しくは、管壁が焼結金属等の多孔体により構成されたものであることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明はこのように構成したので、燃料電池セルのガスケットの高い密閉性を確保しつつ、その組付作業を簡単かつ確実に行うことが可能となり、燃料電池セル及び燃料電池スタックの製造コストを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池セルを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）から（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、いずれもガスケットの構造例を示すものである。
【図２】本発明の実施の形態に係る燃料電池セルの応用例を示すものであり、かかる燃料電池セルを用いた燃料電池スタックの要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る燃料電池セルの応用例を示すものであり、（ａ）は図１（ａ）のＣ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面拡大図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る燃料電池セルガスケット組付装置を用いた、燃料電池セルの製造作業を概略的に示した図であり、（ａ）は第１工程を、（ｂ）は第２工程を示すものである。
【図５】燃料電池スタックの立体模式図である。
【図６】図５に示される燃料電池スタックを構成するセルの、構成部材を示す模式図である。
【図７】従来の燃料電池セルを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略する。
本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池セル１０は、セル構成部材であるＭＥＡ１２とセパレータ１８（図６参照）とを一体的に、かつ、それらに形成されたガス供給マニホールド穴の周辺部を囲むようにしてシールする環状のガスケット２４を備えている。図１の例では、環状のガスケット２４は、各マニホールド穴２０の周囲を囲む四角い枠状（環状形）をなしており、各環状のガスケット２４が連結部２５によって一体に連結されている。
かかる環状のガスケット２４は、ＭＥＡ１２及びセパレータ１８（図６参照）とは別体に成形されたものであって、図１（ｂ）の例では、膜電極接合体及び前記セパレータに形成された穴２６に嵌め込まれて、燃料電池セル１０に固定されている。
環状のガスケット２４Ａは、燃料電池スタック１１（図５）を形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップ２４ａと、リップ２４ａに対して穴２６の反対側の開口端部に嵌合する抜け止め用のストッパ２４ｂとを含むものであり、穴２６は、ストッパ２４ｂを挿通するために、発電性能に影響を与えない位置に、環状のガスケット２４Ａの固定専用に穿孔されたものである。なお、ストッパ２４ｂの形状は、穴２６に挿通可能でかつリップ２４ａに対して穴２６の反対側の開口端部に嵌合する形状であれば、図１（ｂ）のいわゆるキノコ断面形に限定されるものではない。
【００２４】
又、図１（ｃ）の例に係るガスケット２４Ｂは、それが嵌め込まれている穴が、ガス供給マニホールド穴２０自体となっている。そして、ガスケット２４Ｂは、ガス供給マニホールド穴２０の開口形状に倣った、管状のガス供給マニホールド穴への挿通部２４ｃを備えている。又、リップ２４ａに対してガス供給マニホールド穴２０の反対側の開口端部に嵌合する抜け止め用のストッパ２４ｄが、ガス供給マニホールド穴への挿通部２４ｃに連続して、ガス供給マニホールド穴２０の開口端部に沿って広がるフランジ形をなしている。
一方、図１（ｄ）の例に係るガスケット２４Ｃは、図１（ｃ）の例との対比から明らかなように、リップ２４ａとストッパ２４ｄとが、積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で設けられている。なお、図１（ｅ）の例に係るガスケット２４は、ストッパ２４ｅが、ガス供給マニホールド穴への挿通部２４ｃに連続するいわゆるキノコ断面形に形成され、かつ、図１（ｄ）の例と同様に、リップ２４ａとストッパ２４ｅとが、積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で設けられたものである。
【００２５】
上記構成をなす、本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。すなわち、環状のガスケット２４が、ＭＥＡ１２及びセパレータ１８（図６参照）とは別体に成形されるものであることから、その成形時に、ＭＥＡ１２等、燃料電池セル１０のその他のセル構成部材の耐熱制限を受けることはなく、環状のガスケット２４の成形温度を最適温度まで上げて、効率よく成形することが可能である。そして、環状のガスケット２４が、ＭＥＡ１２及びセパレータ１８に形成された穴２０、２６に嵌め込まれて確実に固定されることで、セパレータ１８にガスケットの位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、環状のガスケット２４の脱落を回避することができる。
【００２６】
又、図１（ｃ）〜（ｅ）の例によれば、環状のガスケット２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが嵌め込まれている穴２０が、ガス供給マニホールド穴それ自体であることから、セパレータ１８に位置決め用の掘り込み溝を設ける等、構造の複雑化を来たすことなく、燃料電池セルに必要不可欠な既存の構造を利用して、環状のガスケット２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄの脱落を回避することができる。
【００２７】
更に、図１（ｃ）、図１（ｄ）の例によれば、環状のガスケット２４Ｃ、２４Ｄのリップ２４ａとストッパ２４ｄ、２４ｅとが、燃料電池スタック１１を形成する際の積層方向と直交する方向にオフセットする位置関係で設けられていることから、燃料電池スタック１１（図５参照）を形成する際の、積層方向に隣接する燃料電池セルのガスケット同士の接触が回避される。従って、各燃料電池セル１０の環状のガスケット２４Ｃ、２４Ｄが不適切に変形することによる密閉性の低下と、積層作業時における環状のガスケット２４Ｃ、２４Ｄの脱落とを防ぐことができる。
【００２８】
続いて、図２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、従来技術又は本発明の第１の実施の形態と同一部分、若しくは、相当する部分については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
図２の例に係る環状のガスケット２４Ｅは、ガス供給マニホールド穴への挿通部２４ｃを挟んで、燃料電池スタック１１（図５参照）を形成する際の積層方向に隣接する燃料電池セルへと当接するリップ２４ａが、積層方向の両面に突出するように設けられているものである。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態は、このようにリップ２４ａが積層方向の両面に突出することで、図２に示されるように、このガスケットを有する燃料電池セル１０Ａの両面に隣接する燃料電池セル１０Ｂとの密閉性が確保される。従って、環状のガスケット２４Ｅを有する燃料電池セル１０Ａと、これを有しない燃料電池セル１０Ｂとを、交互に積層したスタック構造を実現することが可能となり、ガスケットを組み付ける燃料電池セルを半減させ、燃料電池セル及び燃料電池スタックの製造コストの軽減に寄与するものとなる。その他、本発明の第１、第２の実施の形態と同一の作用効果については、説明を省略する。
【００３０】
続いて、図３を参照しながら、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、従来技術又は本発明の第１、第２の実施の形態と同一部分、若しくは、相当する部分については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
本発明の第３の実施の形態に係る環状のガスケット２４Ｆは、図３（ａ）（ｂ）に示されるように、ガス供給マニホールド穴への挿通部２４ｃに、ＭＥＡ１２のガス導入部１２ａ（図３（ｂ）にのみ示す）をガス供給マニホールド穴２０中に露出させるための、切り欠き２４ｆが形成されているものである。
【００３１】
このように、本発明の第３の実施の形態に係る環状のガスケット２４Ｆは、ガス供給マニホールド穴への挿通部２４ｃに形成された切り欠き２４ｆによって、必要な部分の密閉性を確保しつつ、特定のガス供給マニホールド穴２０において、ＭＥＡ１２のガス導入部１２ａを、ガス供給マニホールド穴２０中に露出させることができる。そして、アノード側のガス流路に供給される燃料ガスと、カソード側のガス流路に供給される酸化剤ガスとが完全に独立したガス流経路を、燃料電池セル１０に構成することが可能となる。その他、本発明の第１、第２の実施の形態と同一の作用効果については、説明を省略する。
【００３２】
続いて、図４を参照しながら、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、従来技術又は本発明の第１〜第３の実施の形態と同一部分、若しくは、相当する部分については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
本発明の第４の実施の形態は、本発明の第１〜第３の実施の形態に係る環状のガスケット２４（２４Ｂ〜２４）の組付装置と、それを用いた組付方法に関するものである。この組付装置は、管状の吸引ラック２８を備えている。管状の吸引ラック２８は、ガス供給マニホールド穴２０に挿通可能な断面形状を有し、環状のガスケット２４を、ガス供給マニホールド穴２０への挿通方向に整列させて複数挿通した状態で、環状のガスケット２４のリップ２４ａとストッパ２４ｄとが、ガス供給マニホールド穴２０に対して挿入し易い形状となるように内側から吸引するものである。又、任意の位置の吸引を止めることが可能となっている。管状の吸引ラック２８は、例えば、管壁に微小な複数の穴が穿孔され、若しくは、管壁が焼結金属等の多孔体により構成されたものであり、エア吸引機に接続されている。そして、任意の環状のガスケット２４の吸引を止める手法としては、例えば、管状の吸引ラック２８の内部に挿通されるスリーブによって、任意の部分の管壁の開口を塞ぐことにより行うことが可能である。なお、図４中、符号３０で示される部分は、本発明の第４の実施の形態に係るガスケット２４の組付作業中に、燃料電池セル１０を支持する載置台を、模式的に示したものである。
【００３３】
そして、図４（ａ）に示されるように、環状のガスケット２４を整列させて、管状の吸引ラック２８に複数挿通し、環状のガスケット２４をその内側から吸引して、リップ２４ａ及びストッパ２４ｄをガス供給マニホールド穴２０に対して挿入し易い形状となるように変形させ、この状態を維持して、ガス供給マニホールド穴２０に環状のガスケット２４を挿通する。よって、ガス供給マニホールドに対する環状のガスケットの挿通作業を容易にすることができる。又、変形した環状のガスケット２４のガス供給マニホールド穴２０への挿通の後に、図４（ｂ）に示されるように、管状の吸引ラック２８による吸引を止めることで、ガス供給マニホールドに挿通された環状のガスケット２４のみ正規の形状に戻し（図中点線で示す）、ガス供給マニホールド穴２０に嵌合させることができる。又、管状の吸引ラック２８に、環状のガスケット２４を、ガス供給マニホールド穴２０への挿通方向に整列させて複数挿通することで、複数の燃料電池セル１０に対する環状のガスケット２４の組付作業を、連続的に行うことが可能となり、作業効率を向上させることができる。
その他、本発明の第１〜第３の実施の形態と同一の作用効果については、説明を省略する。
【符号の説明】
【００３４】
１０：燃料電池セル、１１：燃料電池スタック、２０：ガス供給マニホールド穴、２２：ガスケット、  ２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ：ガスケット、２４ａ：リップ、  ２４ｂ、２４ｄ、２４ｅ：ストッパ、２４ｃ：ガス供給マニホールド穴への挿通部、２６：穴、２８：管状の吸引ラック
【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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